EIS-3 (Egorov-Ilyinsky-Staritsyn) - il dispositivo, che divenne seriale nel 1937, era destinato alla crittografia dei radiotelefoni. Il dispositivo era del tipo "mascheramento", basato su una semplice inversione del segnale trasmesso. Inoltre, nel canale di comunicazione è stato immesso un tono di disturbo acuto. Era possibile ascoltare tali conversazioni solo con attrezzature speciali, ma le intercettazioni "amatoriali" con successiva decrittazione erano impossibili. L'impianto di Leningrado "Krasnaya Zarya" a quel tempo funzionava al limite delle sue capacità - allo stesso tempo, oltre all'EIS-3, i servizi speciali ricevevano tutta una serie di semplici apparecchiature di sicurezza ES-2M, MES, MES -2, MES-2A, MES-2AZh, PZh-8 e PZh-8M. Ciò ha reso possibile entro il 1 aprile 1941, delle 134 linee di comunicazione a lunga distanza del governo, di classificare 66 dispositivi di inversione come segreti.
Nel 1939 apparve una novità nel governo: un sistema di automazione a lunga distanza per la comunicazione HF sotto l'indice MA-5, che forniva la comunicazione per 5 abbonati tramite 10 canali, che consentiva di abbandonare gli operatori telefonici. C'era anche una variante dell'MA-3 per tre abbonati. Prima della guerra, c'erano 116 stazioni HF e 39 stazioni di trasmissione funzionanti, il che ha permesso di servire contemporaneamente 720 abbonati del più alto partito e della leadership statale.
I telefoni di Stalin in un bunker sotterraneo a Izmailovo
Durante la Grande Guerra Patriottica, l'attrezzatura della serie EU fu utilizzata su tutti i fronti per organizzare le comunicazioni HF. Tuttavia, la semplice classificazione per inversione era chiaramente insufficiente, quindi, nel 1938, un apparato di crittografia "complesso" S-1 fu sviluppato e testato sulla linea Mosca-Leningrado. Successivamente, il sistema è stato testato sulle autostrade Mosca-Khabarovsk e Mosca-Kuibyshev-Tashkent. Ma l'S-1 è rimasto in copie singole a causa dell'alto costo e della complessità della produzione. Per tutto questo, S-1 non ha dato un vantaggio decisivo nella segretezza rispetto al "semplice" algoritmo.
Anche le comunicazioni telegrafiche erano criptate. A tale scopo è stato utilizzato il dispositivo S-380M, che non era particolarmente resistente ai furti con scasso. La decifrazione poteva essere facilmente eseguita dai dipendenti del Commissariato del popolo per le comunicazioni, e questo, dato il difficile rapporto di Stalin con i suoi leader - Yagoda e Rykov, divenne un serio ostacolo all'introduzione diffusa di tali apparecchiature. Dall'inizio della guerra, si diffuse l'equipaggiamento di sicurezza "valigia" SI-15 "Sinitsa" e SAU-16 "Snegir", che forniva comunicazioni ai comandanti del fronte con comunicazioni in periferia.
In generale, la crittografia dei dispositivi di trasmissione radio apparsi in URSS prima della guerra può essere suddivisa in diversi schemi di base:
- trasformazione del segnale per inversione dello spettro di frequenza;
- cifratura per inversione delle frequenze conversazionali e "wobling" dovuto all'oscillazione di frequenza del trasmettitore radio;
- inversione dinamica e riarrangiamento di due bande spettrali ad una data velocità (apparato SU-1);
- trasformazione secondo un complesso sistema di cifratura con riarrangiamento dinamico di tre bande dello spettro secondo una legge arbitraria e con velocità arbitraria entro limiti noti (SET-2).
Nonostante tutti gli sforzi degli ingegneri domestici, nel 1940 il risultato a lungo termine del loro lavoro fu brevemente descritto: "L'attrezzatura per classificare le conversazioni telefoniche, sviluppata per ordine dell'NKVD dall'impianto di Krasnaya Zarya, è debole e non ha codice."
Vladimir Alexandrovich Kotelnikov su una moderna busta postale e in gioventù.
Una specie di mago gentile in questa situazione era Vladimir Aleksandrovich Kotelnikov (1908-2005), che dal 1938 dirigeva i laboratori per la classificazione delle informazioni telefoniche e telegrafiche presso il Central Research Institute of Communications. Vladimir Kotelnikov può essere giustamente considerato uno dei più importanti scienziati russi - accademico dell'Accademia delle scienze dell'URSS, due volte Eroe del lavoro socialista, vincitore di numerosi premi. Le sue aree di interesse includevano l'ingegneria radio, il radar, la radioastronomia e la teoria delle comunicazioni anti-jamming. Molti dei suoi successi sono inclusi nei libri di testo con le parole "per la prima volta al mondo". Vladimir Kotelnikov ha formulato e dimostrato il teorema di campionamento su cui si basa tutta l'elaborazione del segnale digitale. Il suo laboratorio ha sviluppato il complesso hardware "Mosca", in cui, per la prima volta nel paese, i messaggi telegrafici sono stati classificati mediante l'imposizione di segni cifrati sul testo. L'idea di Kotelnikov di imporre una cifra al testo è diventata una svolta fondamentale nella teoria della crittografia, diventando la base per molte generazioni successive di tecnologia classificata.
Il dispositivo "Moskva" S-308-M è interessante. Si basava su unità elettromeccaniche complesse e piuttosto ingombranti, nonché su tamburi pieni di palline. Durante la rotazione dei tamburi, attraverso un sistema di perni provenienti dalle asole, le sfere venivano fatte rotolare casualmente lungo sei tubi verticali su due nastri telegrafici mobili sovrapposti tra loro tramite una "copia carbone". Successivamente, i nastri sono stati perforati secondo tali segni, che hanno formato una chiave casuale, che è stata successivamente inviata ai luoghi in cui sono stati installati i dispositivi. Una cellula fotoelettrica era responsabile della lettura del codice dalla chiave. La novità è stata testata sulla linea di comunicazione super lunga Mosca - Komsomolsk-on-Amur e nello stesso anno 1938 è stato effettuato un ordine presso l'impianto n. 209 per 30 dispositivi Moskva contemporaneamente. Il successo dello sviluppo di Vladimir Kotelnikov è stato che il nuovo sistema ha fornito una protezione quasi al 100% dei messaggi telegrafici dalla decrittazione.
L'anno successivo, i laboratori di Kotelnikov ricevettero un nuovo incarico per sviluppare un codificatore per cifrare il parlato con una maggiore resistenza all'ascolto non autorizzato. L'ordine proveniva dallo stesso dipartimento delle comunicazioni HF del governo dell'Unione Sovietica. Al progetto di sviluppo hanno preso parte anche Alexander Mints, Konstantin Egorov e Viktor Vitorsky. Il gruppo ha cercato di garantire la segretezza della trasmissione delle informazioni utilizzando l'esclusiva apparecchiatura di comunicazione radio multicanale da loro creata, che per la prima volta utilizzava un'unica banda laterale. E si è scoperto: nel 1939, sull'autostrada Mosca-Khabarovsk, ha iniziato a funzionare un sistema di crittografia vocale che utilizza un nuovo algoritmo. Vladimir Kotelnikov ha avuto l'idea di un cifrario potenzialmente non divulgato, che ha formulato letteralmente tre giorni prima dell'inizio della Grande Guerra Patriottica.
Nelle sue memorie, Kotelnikov scrive: “L'uso di una chiave monouso è utile anche per classificare sia la telefonia cablata che quella radio. Solo lì, tutto è molto più complicato e nel caso della trasmissione analogica dello spettro vocale, senza convertirlo in digitale, è impossibile ottenere una classificazione assolutamente stabile. Si può ottenere un alto grado di durabilità, ma non assoluto. Con la crittografia dello spettro a mosaico, anche se viene utilizzata una chiave una tantum, il sistema rimane vulnerabile, poiché ogni "pezzo" rimane non crittografato da solo. Pertanto, è importante rendere gli intervalli il più piccoli possibile, ma allo stesso tempo si perde la qualità del discorso trasmesso".
In laboratorio, sotto la guida di Vladimir Kotelnikov, è stato sviluppato un nuovo scrambler telefonico del tipo "mosaico", che combinava le trasformazioni di frequenza di un segnale vocale con la permutazione dei suoi segmenti nel tempo. Il clou del dispositivo era la trasformazione dinamica, che cambiava secondo la legge di distribuzione delle variabili casuali, che era estremamente difficile da decifrare anche per gli specialisti di alta classe. Il sistema ha prodotto permutazioni quasi casuali di segmenti vocali di cento millisecondi noti solo al destinatario, nonché due bande di frequenza con inversione del segnale vocale.
Un'altra idea del gruppo Kotelnikov è stato il primo vocoder a cavità in URSS, il cui nome deriva dal codificatore vocale combinato inglese: un codificatore vocale. Il dispositivo è stato portato a un prototipo funzionante, che è stato testato e ha mostrato la possibilità fondamentale di comprimere un segnale vocale. Kotelnikov ha scritto a questo proposito: "Per rendere più difficile la decifrazione del discorso trasmesso, era importante rendere i" segmenti "in cui lo dividevamo, il più breve possibile. E questo è un problema, perché poi la qualità del discorso trasmesso si è deteriorata. Ho iniziato a pensare a come trasferire il discorso non completamente, ma in qualche modo a comprimere il suo spettro. Ho iniziato a esaminare lo spettro dei suoni per capire quali frequenze stanno definendo … In questo momento, ho attirato la mia attenzione un collegamento a un articolo di Homer Dudley, pubblicato nell'ottobre 1940, dove si diceva che avesse fatto un convertitore vocale - un vocoder. Mi sono precipitato a guardare, ma si è scoperto che non c'era scritto nulla di concreto lì. Ma è stato comunque molto utile: ha la stessa idea, il che significa che siamo sulla strada giusta. Così abbiamo iniziato a creare il nostro vocoder. E poco prima della guerra, ne avevamo già un prototipo funzionante. È vero, mentre ancora "parlava" male con una "voce tremante".
